Python中的反射

什麼是反射

反射主要是指程序可以訪問、檢測和修改它本身狀態或行爲的一種能力（自省）。
python面向對象中的反射就是通過字符串獲取對象或者類的屬性，進行操作~，主要是對這4個方法的應用：hasattr，getattr，setattr，delattr。

反射對象的屬性和方法

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.__name = name
        self.__age = age

    def __fun(self):
        print(self.__class__)

    def say(self):
        print(self.__name + ' ' + str(self.__age))

# 判斷屬性是否存在
p = Person('baby', 18)
print(hasattr(p, 'name'))                    # False
print(hasattr(p, '_Person__name'))   # True
print(hasattr(p, 'say'))                       # True

# 獲取屬性
fun = getattr(p, 'say')
fun()                # baby 18，執行反射獲取的方法
name = getattr(p, '_Person__name')
print(name)    # baby
# 若是屬性不存在則報錯
# age = getattr(p, 'age')   # 'Person' object has no attribute 'age'

# 設置屬性
setattr(p, 'sex', 'male')       # 設置的是對象的屬性，存放在對象的名稱空間中
# 這裏設置的方法是普通方法，存放在對象的名稱空間中，self.__name不會變形爲 self._Person__name
# setattr(p, 'show_name', lambda self: self.__name)   
setattr(p, 'say_hello', lambda self: 'Hello ' + self._Person__name)
print(p.__dict__)         
# {'_Person__name': 'baby', '_Person__age': 18, 'sex': 'male', 'say_hello': <function <lambda> at 0x10f7bf2f0>}
print(p.say_hello(p))    # 不是綁定方法，需要手動傳值

# 刪除屬性
delattr(p, 'sex')
print(p.__dict__)
# {'_Person__name': 'baby', '_Person__age': 18, 'say_hello': <function <lambda> at 0x10f7bf2f0>}
# 若不存在該屬性則報錯
# delattr(p, 'name')     # AttributeError: name

Tip：

• 通過對象設置的屬性，不管是變量還是方法，都存放在對象的名稱空間中；
• 通過對象設置的方法僅僅是普通方法，調用的時候也不會自動傳值（需要手動傳值），且方法中不能使用對象的私有屬性

反射類的屬性和方法

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.__name = name
        self.__age = age
        self.city = 'NB'

    def __fun(self):
        print(self.__class__)

    def say(self):
        print(self.__name + ' ' + str(self.__age))

    @classmethod
    def play(cls):
        print(cls.__name__)

    @staticmethod
    def sleep():
        print('sleep...')

# 判斷屬性是否存在
print(hasattr(Person, 'name'))                    # False
print(hasattr(Person, '_Person__name'))   # False，私有屬性 __name，__age 屬於對象
print(hasattr(Person, 'say'))                       # True

# 獲取屬性
fun = getattr(Person, 'say')
p = Person('baby', 18)
fun(p)          # baby 18，等同於Person.say(p)，需要手動傳遞self
# 若是屬性不存在
# age = getattr(Person, 'age')   # 報錯，'Person' object has no attribute 'age'

# 設置屬性
setattr(Person, 'sex', 'male')    # 設置的是類的靜態屬性
setattr(Person, 'show_city', lambda self: self.city)   # 這裏通過類設置的方法爲綁定到對象的方法，通過對象調用的時候能夠自動傳值（self）
print(p.show_city())    # NB
# setattr(Person, 'show_name', lambda self: self.__name)   # self.__name 不會自動轉換爲 self._Person__name
# print(p.show_name())    # AttributeError: 'Person' object has no attribute '__name'

# 刪除屬性
delattr(Person, 'sex')   # 刪除的是類的靜態屬性

# 獲取類方法
getattr(Person, 'play')()   # 會完成自動傳值，默認將Person作爲第一個參數傳遞給play方法

# 獲取靜態方法
getattr(Person, 'sleep')()

Tip：

• 通過類設置的屬性，存放在類的名稱空間中；
• 通過類設置的方法爲綁定到對象的方法，通過對象調用的時候，能夠完成自動傳值；同樣方法內無法訪問到私有變量（self.__屬性 不會自動轉換爲self._類名__屬性）

反射當前模塊成員

import sys

def s1():
    print('s1')

def s2():
    print('s2')

this_module = sys.modules[__name__]

# 判斷模塊中是否存在 s1 方法
print(hasattr(this_module, 's1'))   # True

# 獲取模塊中的方法並執行
getattr(this_module, 's2')()           # s2

sys.modules[__name__] 也可以寫成 sys.modules['__main__']，但是不建議這麼寫，因爲當前的模塊被導入到另外一個模塊的時候，這個被導入的模塊使用 sys.modules['__main__'] 就獲取不到它的內存地址了~
 
操作的對象也可以是導入的模塊

# module_test

def test():
    print('from test')

# test.py

import module_test

print(hasattr(module_test,'test'))   # True
getattr(module_test, 'test')()          # from test

isinstance 和 issubclass

isinstance 方法用來判斷 一個對象 和 一個類之間的關係，即這個對象是不是由這個類實例化而來

class Person:
    pass

p = Person()
print(isinstance(p, Person))    # True

 
issubclass 用來判斷兩個類之間是否存在繼承關係

class Father:
    pass

class Son(Father):
    pass

print(issubclass(Son, Father))    # True

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